1. Рассматриваем стационарную задачу: размеры аварии (размеры аварийного отверстия истечения, расход истекающего продукта, площадь разлива, а, следовательно, характеристики пламени) остаются неизменными с течением времени. Динамика развития пожара на технологических установках не изучалась, поэтому прогнозировать изменение ее параметров с течением времени не представляется возможным.
2. В качестве основного будем рассматривать случай, когда технологический аппарат (колонна, реактор и т.п.) равномерно нагреваются по всему периметру, что характерно при проливе горючей жидкости и ее горении на примыкающей к технологическому аппарату площадке. Экспериментальные исследования процесса нагревания технологических аппаратов [1,2] показали, что указанный случай является наиболее жестким, при котором достигаются наиболее высокие температуры и наибольшие скорости прогрева всего аппарата в целом. Нагревание при горении осесимметричных или веерообразных струй, а также стекающих по боковой поверхности аппарата пленок горючих жидкостей приводит к локальному перегреву поверхности.
3. Горячие газы и продукты сгорания движутся вверх параллельно образующей технологического аппарата. В данном, случае пренебрегаем влиянием бокового ветра; учесть суточные колебания направления и скорости ветра не представляется возможным.
4. Параметры факела (температура, скорость потока газов, состав продуктов горения, теплофизические характеристики и др.) не изменяют своих значений вдоль теплообменной поверхности. В литературе [3,4,5] имеются результаты исследований тепловых колонок внутри помещений и параметров факела при горении горючих жидкостей с открытой поверхности малой площади (до 1 м2). О детальных исследованиях параметров факела при горении горючих жидкостей и горючих газов в условиях открытого пространства на большой площади сведений не имеется.
5. Технологические аппараты колонного типа представляют из себя вертикальные цилиндры с ровной (без выступов) поверхностью. В реальных условиях к поверхности колонн примыкают различные трубопроводы, элементы ограждающих и несущих стальных конструкций и т.п. Однако площадь примыкания этих деталей по отношению к общей площади незначительна (не более 3-5 %). Кроме того некоторые колонны покрыты теплоизоляционным материалом, заключенным в металлический кожух (как правило из дюралюминия). При нагреве в условиях пожара этот кожух может разрушиться, теплоизоляция отлетит, поверхность колонны оголится.
6. Условия смачивания на всей поверхности технологического аппарата одинаковы. Это допущение легко объяснимо, так как предсказать и учесть наличие жировых пятен в результате утечек перерабатываемых продуктов не представляется возможным.
7. Технологические аппараты имеют одинаковую шероховатость поверхности. В реальных условиях поверхность отдельных аппаратов в зависимости от срока эксплуатации может изменяться от гладкой до сильно корро-дированной. В [6] было экспериментально установлено, что теплоотдача к пленке жидкости от сильно коррелированной трубы по сравнению с гладкой поверхностью в 1,5¸2 раза ниже в зависимости от плотности орошения. При необходимости можно учесть степень шероховатости поверхности, используя данные этих и других исследований.
8. Тепловой поток, получаемый со стороны факела, идет только на нагрев охлаждающей пленки жидкости или слоя пены. Отток тепла внутрь аппарата при этом не происходит. Если аппарат не охлаждается, то тепловой поток идет на нагрев аппарата; при этом будем считать, что весь аппарат нагревается равномерно.
Вообще говоря, в системе факел - пленка - стенка происходит сложный теплообмен. Пленка нагревается конвекцией и излучением со стороны факела и конвекцией, со стороны стенки. Стенка нагревается за счет теплоты излучения факела благодаря оптической прозрачности пленки или теплотой процессов происходящих внутри аппарата.
Тепловой потоков сложном теплообмене очень часто определяют по методу эффективной теплоотдачи [7]. Этот метод состоит в замене коэффициента теплообмена некоторой эффективной величиной, учитывающей и перенос теплоты излучением
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.